(57)【要約】  ディスプレイ用光学フィルタが、少なくとも１つの光学フィルタ層を有するフィルタ膜を含む。フィルタ層は、ある光学波長の帯域を遮断してこの帯域外の光学波長を透過させる。フィルタ膜は、２５ミクロン〜１ｍｍの厚みを有する。フィルタ膜は、フィルタ層によって遮断される帯域の波長の光を透過させる１又は２以上のラミネート層を含むことができる。フィルタ膜は、１又は２以上の透明電極層と層状接触する１又は２以上の液晶高分子層と、１又は２以上の液晶高分子層と層状接触する１又は２以上の高分子層とを含むことができる。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用光学フィルタであって、該フィルタは、少なくとも１つのフィルタ層を有するフィルタ膜を含み、
前記フィルタ層は、ある光学波長の帯域を遮断して前記帯域外の光学波長を透過させ、
前記フィルタ膜は、１０ミクロン〜１ｍｍの厚みを有する、
ことを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
前記遮断される帯域は、１０〜４００ｎｍの帯域幅を有する、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項３】
前記遮断される帯域は、４７０ｎｍの波長を含む、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項４】
前記フィルタ層に接着された第１のラミネート層をさらに含み、該第１のラミネート層は、前記フィルタ層によって遮断される前記帯域の前記波長の光を透過させる、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項５】
前記第１のラミネート層は、前記フィルタ層によって遮断される前記帯域の前記波長の光を透過させる接着剤を介して前記フィルタ層に接着される、
請求項４に記載のフィルタ膜。
【請求項６】
前記フィルタ層に接着された第２のラミネート層をさらに含み、前記第２のラミネート層は、前記フィルタ層によって遮断される前記帯域の前記波長の光を透過させる、
請求項４に記載のフィルタ膜。
【請求項７】
前記第２のラミネート層は、傷防止性の外面を有する、
請求項６に記載のフィルタ膜。
【請求項８】
前記フィルタ層は、前記第１のラミネート層と前記第２のラミネート層との間に挟装される、
請求項６に記載のフィルタ膜。
【請求項９】
前記第１のラミネート層は、平滑面に接触した時に静電気付着特性を有する、
請求項４に記載のフィルタ膜。
【請求項１０】
前記第１のラミネート層は、接着層を含む外面を有する、
請求項４に記載のフィルタ膜。
【請求項１１】
前記フィルタ膜は、該フィルタ膜を平面から剥がすことが可能な曲げ順応性を有する、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項１２】
前記フィルタ層は第１のフィルタ層であり、前記フィルタ膜は、第２のフィルタ層をさらに含む、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのフィルタ層は、液晶性重合体分子を含む少なくとも１つの液晶高分子層を有する、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの液晶高分子層は、少なくとも２つの液晶高分子層であり、前記フィルタ膜は、前記液晶高分子層間の少なくとも１つの中間高分子層をさらに含む、
請求項１３に記載のフィルタ膜。
【請求項１５】
前記フィルタ膜は、少なくとも１つの透明電極層をさらに含む、
請求項１３に記載のフィルタ膜。
【請求項１６】
前記液晶性重合体分子は、電場の不在時には前記フィルタ層と平行に整列し、電場の付与時には前記フィルタ層を横切る角度で整列する、
請求項１３に記載のフィルタ膜。
【請求項１７】
前記液晶性重合体分子は、電場の不在時には前記フィルタ層を横切る角度で整列し、電場の付与時には前記フィルタ層と平行に整列する、
請求項１３に記載のフィルタ膜。
【請求項１８】
前記フィルタ膜を取り外し可能に保持するフレームをさらに含む、
請求項１に記載のフィルタ膜。
【請求項１９】
前記フレームは、該フレームをディスプレイ画面に取り付けるための取り付け機構を含む、
請求項１８に記載のフィルタ膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ディスプレイ用途のための、特に照明画面のための干渉フィルタ膜について説明する。
【背景技術】
【０００２】
何種類かのディスプレイでは、様々な理由で高性能な（高選択性の）濾光が必要である。通常のＬＥＤバックライト付きディスプレイ（例えば、電話機、タブレット、ラップトップ、テレビ、デスクトップモニタ及びその他のデジタルディスプレイ）は、目、脳及び全体的な健康にとって有害な放射線を含む青色ＬＥＤ成分を有する。ディスプレイによっては、軍事産業、自動車産業などにおける用途のために遮断する必要がある６００ｎｍを上回る放射を行うものもある。青色光又は紫外光によって励起される蛍光体又はその他の光変換材料を画素内に含むいくつかのタイプのディスプレイは、過剰な励起光を封じ込めて画面の表面から離れるのを阻止する必要がある。ディスプレイユニットには、選択的な光フィルタによって色のコントラストを強調できるものがある。同様に、選択的な光フィルタは、周辺光が豊富な屋外環境においてディスプレイのコントラスト及び視感度を改善することもできる。別の例としては、網膜の錐体細胞の感度曲線と桿体細胞の感度曲線とが重複することに起因して脳を混乱させる放射光スペクトルの部分を遮断することによって、色覚異常の人々が高コントラストで高度に区別して色を理解するのに役立つ選択的な光フィルタもある。
【０００３】
このような場合に必要とされる高性能フィルタは、複数のサブ波長層を含む薄膜干渉フィルタでなければならない。従来の高性能薄膜フィルタの製造方法は、イオンビームスパッタリングなどの真空蒸着法に基づく。これらの方法は、幅広い用途及び業界において使用されるリジッド基板上のハードコートフィルタを製造するために広く使用されている。しかしながら、ディスプレイ業界では、１）硬質フィルタはディスプレイカバーの構造内に容易に一体化できず、２）既存の薄膜コーティングした光学フィルタは、一般にディスプレイ用途にとって分厚く重すぎる厚いガラス基板上に存在し、３）従来のフィルタ製造工程では、曲げ応力下における亀裂などの、ディスプレイとの一体化にとって不適切ないくつかの技術的課題が示されており、４）ディスプレイ用途のための表面領域が広いフィルタの大量生産では、従来の真空蒸着による製造は採算が合わない、といったいくつかの理由で、従来のフィルタが使用されることはほとんどない。
【０００４】
アメリカ人の９５％は、コンピュータ上、ラップトップ上、タブレット上又はスマートフォン上のいずれであるかに関わらず夜間にＬＥＤ画面を見る。アメリカ人の６３％は十分な睡眠が取れていない。世界各国で同様の統計を見出すことができる。人間の目は、生まれつき夜間に処理する光の線量、特に特定の青色光スペクトル部分がはるかに少なくなるようにできている。青色光の強度が低いと、我々の正常なメラトニンホルモンのレベルが増加する。この結果、メラトニンが我々にぐっすりと眠るほど十分な疲労を感じさせるようになる。
【０００５】
ＬＥＤ画面からの過剰な青色光は、我々の脳に昼が長いと錯覚させ、睡眠と覚醒のパターンを調節する体内時計を乱してしまう。夜間に画面を眺める時間が長いと、この調節ホルモンが大幅に減少し、鬱病、ストレス、不眠症、睡眠不足、そして多くの場合に体重増加、糖尿病及び特定の癌（乳癌、卵巣癌及び前立腺癌）のリスクが増大することが示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
青色光は全ての年齢の人々に影響を与える。しかしながら、１０代の若者は、目の機能の効率性が高いことによってこの特定の光に対する感受性が高いので、青色光の有害な影響を受けやすい。
【０００７】
ほとんどのディスプレイから放出されて複数の健康問題を引き起こす最も有害な青色光部分は、大部分が４６０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯に限定される。この波長帯は、スペクトル的に言えば表示内の青色ＬＥＤ放射線スペクトルのテール上の領域である。この問題の現在の解決策としては、ソフトウェアを通じて青色ＬＥＤを減光して表示色及び色温度を変化させることが挙げられる。しかしながら、大部分の最新のディスプレイでは、青色ＬＥＤ成分が緑色及び赤色ＬＥＤの励起エネルギーももたらすので、４６０ｎｍ〜４８０ｎｍの領域の有害な放射線を排除するために青色ＬＥＤを消灯又は十分に減光することは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本出願は、熱延伸加工を通じて製造された全プラスチック薄膜干渉フィルタの出現に伴い、ディスプレイ用途のための薄膜フィルタ膜を提案する。
【０００９】
本開示によれば、ディスプレイ用光学フィルタが、少なくとも１つの光学フィルタ層を有するフィルタ膜を含む。フィルタ層は、ある光学波長の帯域を遮断してこの帯域外の光学波長を透過させる。フィルタ膜は、１０ミクロン〜１ｍｍの厚みを有する。フィルタ膜は、フィルタ層によって遮断される帯域の波長の光を透過させる１又は２以上のラミネート層を含むことができる。フィルタ膜は、１又は２以上の透明電極層と層状接触する１又は２以上の液晶高分子層と、１又は２以上の液晶高分子層と層状接触する１又は２以上の高分子層とを含むことができる。
【００１０】
図面及び詳細な説明を考慮することにより、本明細書における主題のこれらの及びその他の目的、特徴及び利点が明らかになるであろう。
【００１１】
本発明の本質をさらに十分に理解できるように、添付図面に関連して以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】フィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図１ｂ】フィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図２ａ】接着層を有するフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図２ｂ】接着層を有するフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図３】第２のラミネート層を有するフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図４】２つの第２のラミネート層を有するフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図５】１つの表面に第２のラミネート層と接着剤とが塗布されたフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図６】１つの表面に２つの第２のラミネート層と接着剤とが塗布されたフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図７】フレーム内のフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図８】装置ケース内に一体化されたフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図９】装置ケース内に一体化されたフィルタ膜のさらなる実施形態を示す図である。
【図１０】装置にバンドで取り付けられたフィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図１１】同調フィルタ膜の実施形態を示す図である。
【図１２ａ】第１の状態にある同調フィルタ膜の詳細図である。
【図１２ｂ】第２の状態にある図１２ａの同調フィルタ膜の詳細図である。
【図１３】特定のフィルタの実施形態の濾光性能を示すグラフである。
【図１４】特定のフィルタの実施形態の濾光性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面の様々なビュー全体を通じ、同じ要素は同じ参照符号によって示す。
【００１４】
以下の詳細な説明は、本質的には例示にすぎず、説明する実施形態又は説明する実施形態の用途及び使用を限定するものではない。本明細書で使用する「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ、又はｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅ）」という単語は、「例、実例、又は説明例としての役割を果たす」ことを意味する。本明細書において「例示的な」ものとして説明するあらゆる実装は、必ずしも他の実装より好ましいもの又は有利なものとして解釈すべきではない。以下で説明する全ての実装は、当業者が本開示の実施形態を実施又は使用できるように示す例示的な実装であり、特許請求の範囲によって定められる本開示の範囲を限定するものではない。さらに、上記の技術分野、背景技術、概要又は以下の詳細な説明に示すいずれかの明示的又は暗黙的な理論によって制約されることも意図していない。また、添付図面に示し以下の明細書において説明する特定の装置及び工程は、添付の特許請求の範囲に定められる発明概念の例示的な実施形態にすぎないと理解されたい。従って、本明細書に開示する実施形態に関連する特定の寸法及びその他の物理的特性は、特許請求の範囲に別途明示していない限り限定と見なすべきではない。
【００１５】
本開示の態様は、薄膜光学コーティングのニーズ、又は薄膜コーティングと吸収材料の両方を含むハイブリッドフィルタのニーズに対処するものである。後述する実施形態は、熱延伸光学フィルタを採用して、限定するわけではないがＬＥＤディスプレイなどのいずれかのディスプレイ用途に使用することができる。このような全ての及び同様の用途では、他のスペクトル部分に著しく影響を与えることなく設計によって十分に制御された反射、吸収及び透過レベルで特定の光スペクトル部分を遮断する非常に選択的な光学フィルタが必要とされる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、フィルタ膜１０が、熱可塑性プラスチック製及び／又はガラス材料製であるが、用途によっては他の材料が適切な場合もある（或いは既知の工程又は技術に従って開発することができる）。フィルタ膜は、画面上の直接カバーとして適合することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ膜１０が、気泡を伴わずに貼り付けて平面から剥がすことが可能な曲げ順応性を有する。
【００１７】
フィルタ膜１０は、表示面１２上にフィルタ膜を直接保持するためのさらなる接着層１４の有無に関わらずラミネート加工することができる。例えば、図１ａのフィルタ膜１０は、静電気付着を通じて表示面１２に直接付着する。或いは、図２ａ及び図２ｂに示すように、フィルタ膜１０は、表示面１２上に付着させるための接着層１４をさらに含むこともできる。接着層１４は、フィルタ膜１０の表示面１２への付着を確実にする一方で、残留物を残さずに表示面１２からフィルタ膜１０を除去できるようにする厚み及び強度を有する。接着層１４は、圧力によって作動することが好ましい。
【００１８】
或いは、フィルタ膜をディスプレイパネル自体の構造に一体化して、外部的な付着又は接着を不要にすることもできる。当業では、ディスプレイパネルの構成用途において複数の高分子層又は高分子液晶基板をラミネート加工するための様々な方法が知られており、本開示は、いずれかの特定のディスプレイパネル製造技術又は工程によって限定されるものではない。
【００１９】
いくつかの実施形態では、（電圧を付与する必要なく）受動的な濾光又は特定の光スペクトルが提供されるように、フィルタ膜１０に高分子材料又はガラス材料を利用することができる。
【００２０】
取り外し可能なフィルタ膜１０又はディスプレイ画面に組み込まれたフィルタ膜１０を含むことができるいくつかの実施形態では、フィルタ膜１０が、ディスプレイに付着させるためのさらなる接着層１４の有無に関わらず、第２のラミネート層１６を用いてラミネート加工され、或いは第２のラミネート層１６と１８の対間に挟装される。例えば、図３に、フィルタ層２０と第１のラミネート層１６との組み立てを示す。フィルタ層１０は、中間接着層１４によってラミネート層１６に接着される。ラミネート層１６は、例えば表示面１２への十分な静電気付着特性をもたらすことができる。中間接着層は、限定するわけではないが、熱、光又は圧力によって作動することができる。中間接着層は、表示面１２に付着させるための接着層とは異なり、様々な技術を適用できる製造工程において活性化される。
【００２１】
これに加えて、又はこれとは別に、フィルタ層２０の表示面１２から離れた方の側に第２のラミネート層１８を設けることもできる。図４には、第１のラミネート層１６に加えて第２のラミネート層１８を示す。フィルタ層自体が十分な静電気付着特性を有する場合、或いはフィルタ膜がディスプレイに一体化されている場合には、第１のラミネート層１６を不要とすることもできる。
【００２２】
図５及び図６は、フィルタ膜１０が表示面１２に付着するための接着層を含む点を除いて図３及び図４に対応する。これらの４つの図は、ラミネート層とフィルタ層の考えられる組み合わせのほんの一部を示したものにすぎない。異なる波長領域の濾光を行えるように同じフィルタ膜内に複数のフィルタ層を含めることもさらに可能である。
【００２３】
これらのラミネート構造又はサンドイッチ構造は、表示面１０に適用することができる。ラミネート層１６及び１８は、さらなる機械的特性（強度及び傷防止性）又は接着特性のために、表示面１２のさらなる保護のために、又はフィルタ層２０自体のさらなる保護のために選択することができる。上述したように、特定のラミネート層１６及び１８の傷防止特性又は耐摩耗特性は、フィルタ膜、ディスプレイパネル、又はこれらの両方への損傷を防ぐことができ、従って特定の層のために選択される材料のタイプを知らせ、又はこのような材料のタイプに影響を与えることができる。
【００２４】
さらなる実施形態では、図７に示すように、（フィルタ層２０を含み、任意にさらなる層１６及び１８、並びにこれらの間の接着層１４を含む）フィルタ膜１０をフレーム２２に一体化してディスプレイ又は装置上に取り付けることができる。このようなフィルタ膜１０は、図８及び図９に概略的に示すような装置ケース内に一体化することもできる。例えば、（存在する場合にはさらなる層を含む）フィルタ膜を装置カバー又はスリーブ内に一体化し、これらのカバー又はスリーブの内側に装置を一時的に配置して必要時に取り外せるようにすることができる。図８に示すように、装置ケース２４は、フィルタ膜１０が摩耗した場合にフィルタ膜１０を同一の新たなフィルタ膜と交換するための、或いは異なる波長の光を濾光して除去する異なるフィルタ膜と交換するための挿入スロット２６を含むことができる。図９には、フィルタ膜１０がヒンジ連結部３０を介して取り付けられた異なる装置ケース２８を示す。図１０に示す例では、フィルタ膜１０が、装置の周囲に配置されて表示面上にフィルタ膜１０を配置するループを形成する弾性バンド３２の形態の異なる取り付け機構を含む。ループを形成する弾性バンド３２の長さは、装置のサイズに依存する。図１０の例では、フィルタ膜１０が、弾性バンド３２を取り付けるためのフレーム２２を含む。フィルタ膜自体が十分な物理的完全性を有している場合には、フレーム２２を使用せずにフィルタ膜１０自体に弾性バンドを取り付けることができる。
【００２５】
装置ケース２４及び２８などの装置ケース、カバー又はスリーブにフィルタ膜１０を一体化する機構は、固定式又はモジュール式とすることができる。モジュール式の一体化では、フィルタ膜の除去及び／又は交換を行うことができる。モジュール式の一体化では、（図８に示す例のように）フィルタ膜１０がケース、カバー又はスリーブ上で摺動することができる。フィルタ膜１０は、（図９に示す例のように）ヒンジを用いてケース、カバー又はスリーブの残り部分に取り付けられたフレーム２２内に取り付けることもできる。フィルタ膜は、（図１０に示す例のように）バンド又はゴム製ホルダを用いてケース、カバー又はスリーブの残り部分に取り付けられたフレーム２２内に取り付けることもできる。フィルタ膜を取り付ける他の選択肢としては、スナップ式機構及び／又は面ファスナ式の布地又はバンド、或いはその他の締結要素を用いてケース、カバー又はスリーブの残り部分に取り付けられたフレームが挙げられる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、フィルタ膜が取り付けられるフレーム２２が、フィルタ膜１０から取り外し可能となるように適合される。（フィルタ膜１０を含む）フレーム２２は、フィルタ膜１０を含む部分のみが摩耗した場合又は品質が低下した場合に交換可能とすることができる。（フィルタ膜１０を含む）フレーム２２は、様々な目的で、又は特定の目的で様々なレベルの遮光を行うために装置のディスプレイ上で複数のタイプのフィルタを使用する必要がある場合にも交換可能とすることができる。例えば、目を保護する目的でフィルタを使用する場合には、１つのフィルタ膜１０を、加齢黄斑変性（ＡＭＤ）の進行を遅らせるように４５０ｎｍ付近の波長領域を阻止するスペクトルで形成し、別のフィルタ膜１０を、４７０ｎｍの領域の青色光によって引き起こされるメラトニン抑制を原因とする睡眠障害を防ぐように、この付近の領域を阻止するように形成することができる。
【００２７】
さらなる実施形態では、フィルタ膜１０を、上述したような装置の一体化部分として装置のディスプレイユニットの層内にラミネート加工又は一体化することができる。さらなる実施形態では、フィルタ膜１０を、ディスプレイユニットの上部カバーと光フィルタの両方として機能する、ディスプレイユニット内の多機能層として使用することができる。同様に、フィルタ膜１０は、衝撃、傷又は収差からの装置表面の保護、及び様々な用途にとって望ましくない光の濾光の両方を行う多機能アドオンカバーとして使用することもできる。
【００２８】
フィルタ層の厚みは、用途及び所望のスペクトル仕様によって決定される。フィルタ層２０は、典型的な接着層１４よりもかなり薄いものから同等の厚みまで、また稀な状況では接着層１４よりも大きな厚みまで様々とすることができる。通常、接着剤は、どの程度の強度が必要であるかに応じて様々な厚みで販売されている。（保護層１６及び１８を含むスタックの構成における）中間接着層１４では、接着剤が厚ければ厚いほど良好になり得るので、層１６、１８及び２０が容易にばらばらになることはない。一方で、フィルタ膜１０を表示面１２の外観に接着する最終接着層１４では、（恒久的な接着が望まれない限り）弱くて薄い接着剤の方が良好となり得る。通常、接着剤は、１ミル（２５ミクロン）〜５ミル（１２５ミクロン）である。フィルタ膜１０単独では、２５ミクロン未満、さらには１０ミクロンから数百ミクロン、１ｍｍに至るまでの間のいずれかとすることができる。
【００２９】
フィルタ膜を、様々な特定の波長を濾光して特定のスペクトル曲線に限定されないように設計できることも本開示の態様である。例えば、図１３及び図１４に、本発明のフィルタ膜１０によって様々なディスプレイ用途について取得できるフィルタ性能の例を示す。上記の説明から理解されるように、これらの結果は、所望の減衰特性を有する材料を個別に又は組み合わせて選択することを通じて達成することができる。
【００３０】
個々のフィルタ層２０のみを有するフィルタ膜１０、或いは本開示によるフィルタ層２０と１又は２以上のさらなるラミネート層１６及び１８とを含む多層スタック構成は、特定の目的のためのフィルタのスペクトル要件と、本開示で説明した特定の一体化方法のいずれかに必要な機械的柔軟性のレベルとに応じて、１０マイクロメートル〜１ミリメートルの厚みとすることができる。
【００３１】
フィルタ膜１０の、従ってフィルタ膜を適用できるディスプレイユニットの横方向寸法（長さ及び幅）は、（例えば、ヘッドマウントディスプレイ及びウェアラブル技術ツールにおいて使用される小型ディスプレイユニットの場合の）１ｍｍ〜（例えば、大型の屋内及び屋外ディスプレイ、或いは自動車又は建物のガラス上に一体化されたディスプレイの場合の）３メートルとすることができる。中間サイズのディスプレイ（及び適用可能なフィルタ膜）は、ハンドヘルド式モバイル装置、タブレット、ラップトップ、デスクトップコンピュータ及びテレビ用のディスプレイを含むことができる。
【００３２】
透過又は遮断される帯域幅が位置するスペクトル波長は、２００ｎｍ（いくつかの表示法における励起光を遮断するＵＶスペクトル領域）程の低さから最大１８００ｎｍ（軍用ディスプレイからの放射を制御する近赤外スペクトル領域）とすることができる。中間スペクトル領域は、ほとんどの商業ディスプレイからの光を制御する可視スペクトル（３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）をカバーする。上述したスペクトル波長付近の遮断される帯域幅（光強度の２０％以上を除去することを「遮断」として定義する）は、限定するわけではないが、１０ｎｍ程の狭さとすることも、又は３００ｎｍ程の広さとすることもできる。
【００３３】
１つの態様では、図１１に示す実施形態が、１又は２以上の統合された透明電極層３６と接触又は層状接触する１又は２以上の液晶高分子層３４を含む、選択的な濾光のためのフィルタ膜１０を提供することができる。いくつかの実施形態では、フィルタ膜１０の外面を形成する第１のラミネート層１６及び第２のラミネート層１８に加え、１又は２以上の中間高分子層３８が１又は２以上の液晶高分子層３４と層状接触する。
【００３４】
本開示において説明した技術の態様は、睡眠サイクルに影響を与える光スペクトル部分を遮断し、妨げ、調節し、又は別様に減衰するように選択的に動作できるフィルタ膜１０に関する。フィルタ膜１０の実施形態は、関連して使用されるように意図された、例えば携帯電話機のＬＥＤ画面、コンピュータディスプレイ、テレビパネル、及び関連する電磁スペクトル領域の光の生成をもたらす又は可能にする他の放射技術などのバックライト付き画面の色の変化を最小限に抑えた透明である。開示したフィルタ膜は、一般に液晶高分子層３４及び（例えば、インジウムスズ酸化物などの）透明電極層３６を含むことができ、いくつかの例では、図１１、図１２ａ及び図１２ｂに示すようにフィルタ特性を同調させて能動的な濾光能力をもたらすために、このような電極層３６をフィルタ膜１０の両側（反対側）に配置してフィルタに電圧を付与できるようにすることができる。図１１、図１２ａ及び図１２ｂでは、図３〜図６と同様に接着層が存在することができる。
【００３５】
液晶性重合体は、付与された電場への応答を可能にする液晶特性を有する単量体鎖を含む高分子材料である。（液晶性重合体を含む）液晶材料は、入射光が受ける有効屈折率が材料内の分子配向に応じて変化するような屈折率の異方性を示す。分子配向は、外部電場の付与などの刺激を通じて制御することができる。１つの実施形態では、多層フィルタ構造における交互層のうちの少なくとも１つの層３４が液晶高分子で形成され、他の層３８が規則性高分子で形成される。状況によっては、液晶高分子層の常光（又は異常光）屈折率を、中間層３８又は外側ラミネート層１６及び１８を形成する規則性高分子の屈折率に一致するように選択することが望ましい場合もある。多層フィルタ層間の屈折率コントラストがほとんど（又は全く）無ければ、有意な濾光特性を有していない透明な膜が得られる。
【００３６】
図１１、図１２ａ及び図１２ｂにさらに示すように、これらの図に示す１つの実施形態では、フィルタ膜１０に電圧が付与されていない時には図１２ａに示すようにフィルタ膜１０の平面において液晶分子が水平に整列するように、正の異方性を有する液晶高分子層３４を使用することができる。膜に電圧（電場）が付与されると、液晶性重合体分子が電場に応答して部分的に配向を変える。例えば、液晶高分子は、電圧が付与されると、図１２ｂに示すようにフィルタ膜の平面に対して垂直に整列し、或いはフィルタ膜１０の平面を横切って別の角度で整列することができる。別の実施形態では、負の異方性を有する液晶性重合体分子が、電場が付与されると図１２ａに示すようにフィルタ膜１０の層と平行に整列することができ、電場が除去されると図１２ｂに示すように層と垂直に整列する。
【００３７】
材料は、液晶高分子の異常光（又は常光）屈折率が、交互層における規則性高分子の異常光（又は常光）屈折率にもはや一致しないように選択することができる。実施形態では、フィルタスタックにおける周期的屈折率プロファイルが、層の構造、材料の選択及び付与される電場に依存する仕様の選択的な濾光を引き起こす。なお、多層構造における各層又はいずれかの層のために選択される特定の高分子は、必要な又は所望の光透過性及び遮光性、屈折率、コストプロファイル、強度、剛性又は傷防止性、或いはこれらの及びその他の因子の組み合わせに従って選択することができる。本出願は、膜構造における特定の層のために選択された特定の高分子又は高分子材料によって限定されるものではない。
【００３８】
さらなる詳述を伴わずとも、当業者であれば、上述の説明を用いて、開示した技術を最大限に利用できると思われる。上述した実施形態のいずれか１つ又は２つ以上の特徴は、他のいずれかの実施形態の１つ又は２つ以上の特徴とあらゆる形で組み合わせることができる。さらに、当業者には、本明細書の再検討時に多くの変形例が明らかになるであろう。
【００３９】
要約書の部分ではなく上述した詳細な説明は、特許請求の範囲を解釈するために使用されるものであると理解されたい。要約書の部分は、発明者（ら）が検討するような全てではないが１つ又は２つ以上の例示的な実施形態を示すことができ、従って決して説明及び添付の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００４０】
上述した特定の実施形態の説明は、他者が必要以上の実験を行うことなく、また上述した一般概念から逸脱することなく、当技術分野の範囲内の知識を適用することによってこのような特定の実施形態を様々な用途のために容易に修正及び／又は適合できるように、技術の一般的性質を十分に明らかにしているはずである。説明した実装には、細部にわたって多くの修正、変形及び変更を行うことができるので、上述の説明及び添付図面における全ての事項は、限定的な意味ではなく例示的なものとして解釈すべきである。従って、本発明の外延及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びその同等物のみに従って同様に定められるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  フィルタ膜
１２  表示面
【図１ａ】
2019502172.tif 000003
【図１ｂ】
2019502172.tif 000004
【図２ａ】
2019502172.tif 000005
【図２ｂ】
2019502172.tif 000006
【図３】
2019502172.tif 000007
【図４】
2019502172.tif 000008
【図５】
2019502172.tif 000009
【図６】
2019502172.tif 000010
【図７】
2019502172.tif 000011
【図８】
2019502172.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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